JP3583271B2 - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱転写記録媒体、特に、熱感度などの転写性能に優れ、高速印字が可能であり、かつ、こすれ等の耐性に優れた熱転写記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱転写記録媒体は、熱転写性能を向上させるために軟化温度の低いインク層が要求されると共に、熱転写された画像を加熱時にこすっても尾を引いて地肌を汚すことなく、かつ、有機溶剤のような薬品で溶解することがない、定着性のよいインクが要求される。しかし、これらの要求には矛盾した要求もあるから、簡便に理想的なインク層を形成させることは極めて困難である。
例えば、特公昭６０−５９１５９号公報には、軟化温度６０〜１１０℃のエポキシ樹脂と着色剤で構成される熱転写インク層を持つ熱転写記録媒体が開示されており、このインク層は保存安定性がよく耐摩耗性にも優れた転写画像を与えるが、この転写画像は７０℃程度の加熱下で摩擦すると画像が乱れる欠点がある。また、転写画像表面の潤滑性が低いため金属の角やツメ等で容易に剥ぎ取られる欠点もある。
【０００３】
このような欠点を解消するため、熱転写記録層を多層構造にしたり、特定のバインダー樹脂と特定の熱溶融性インクの組合せを探索する等の検討が行なわれている。
例えば、特開平３−９９８８５号公報には、融点６０〜１２０℃の熱溶融性物質で形成される剥離層の上に、ガラス転移温度５０〜７０℃のポリエステル樹脂と着色剤と滑剤を主成分とする熱転写インク層を設けた熱転写記録材料が開示されている。特開平３−２１１０９０号公報には、剥離層やインク層等の複数層で形成されている熱転写記録層の少なくとも一層をガラス転移温度１２０℃以上の熱可塑性樹脂を主成分とする層とし、これによって耐熱性や耐薬品性の高い転写画像が得られる熱転写記録媒体が開示されている。
【０００４】
また、本出願人は先に、軟化点７０〜１２０℃のワックスを主成分とする剥離層と、無色の熱可塑性バインダー樹脂中に無機顔料又は軟化点１００℃以上の樹脂粉末を含有させた層と、インク層を持つ３層構造の熱転写記録媒体（特開平３−１７８４８８号公報）を、更に、熱溶融性インクと該インクに対して離型性を持つ樹脂マトリックスより成る熱溶融性インク層を持つ熱転写記録媒体（特開平４−１８９１８９号公報）を提案した。
更にまた、本出願人は転写画像の耐摩耗性や耐熱性や耐薬品性向上を目的に研究を進め、インク層のバインダー樹脂として、メチルメタクリレートとアクリロニトリルとグリシジルメタクリレートから成る共重合体をアルカノールアミンで変性した樹脂を提案した（特開平２−２５８２９４）。同様な目的で、アクリトニトリル又はメタクリロニトリルと不飽和エステルで形成される共重合体をインク層のバインダー樹脂にする方法、該インク層の下に潤滑付与剤層及び／又は密着向上剤層を設ける方法を提案した（特開平２−２５８２９５）。
【０００５】
熱転写記録媒体は、以上に示したように多数の提案がなされているが、一般に転写画像の耐摩耗性が高い場合は熱感度が劣り、熱感度が高い場合は耐摩耗性に問題のあるものが多く、充分に満足できる程度に両者を向上させることが可能な簡単な方法は見当らない。例えば、剥離層を設けることで熱感度が向上するが著しく耐磨耗性が低下し、耐磨耗性向上のため剥離層に滑剤や樹脂等を添加すると熱感度が低下してしまう。また、感度向上剤（ポリエステル）を設けることによって受容体への定着性は向上するが、インク層が脆弱なままとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記諸問題を解決した、熱感度等の転写性能に優れ、かつ耐磨耗性に優れた転写画像を与え、作製も容易な熱転写記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、支持体上に、熱溶融性インク層を直接設けるか、あるいは剥離層を介して熱溶融性インク層を設けた熱転写記録媒体において、前記熱溶融性インク層が、着色剤とポリエステル樹脂及びジフェニルスルホン誘導体を主成分とすることを特徴とする熱転写記録媒体が提供される。
また、本発明によれば、前記熱溶融性インク層中のポリエステル樹脂のＴｇが、３０〜５０℃であることと特徴とする前記熱転写記録媒体が提供される。
更に、本発明によれば、前記熱溶融性インク層中のポリエステル樹脂の数平均分子量が、１５０００〜２００００であることを特徴とする前記熱転写記録媒体が提供される。
【０００８】
即ち、本発明者らは、支持体上に、直接、あるいはワックス等を主成分とする剥離層を介して、着色剤を含むインク層を積層した熱転写記録媒体において、該インク層に、ポリエステル樹脂、特にＴｇが３０〜５０℃及び／又は数平均分子量が１５０００〜２００００であるポリエステル樹脂と、これに加えて、ジフェニルスルホン誘導体を含有させることにより、上記課題、即ち熱感度等の転写性能が優れ、耐摩耗性に優れた転写画像が得られる熱転写記録媒体とすることができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の熱転写記録媒体の熱溶融性インク層は、着色剤とポリエステル樹脂とジフェニルスルホン誘導体を主成分とするものである。
該インク層に含有させるポリエステル樹脂は、多塩基酸またはその誘導体、例えば低級アルコールとのエステル、酸ハライド等と、多価アルコールとの重縮合、或いはラクトン等の環状エステルの開環重合など、一般に従来公知の合成法により製造されたものを使用することができる。
【００１０】
該ポリエステル樹脂の原料である多塩基酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸等が挙げられ、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸が好ましい。また、多塩基酸の誘導体としては、メチルエステル、エチルエステル等の低級多価アルコールとのエステル、酸クロライド等の酸ハライドが挙げられる。
また、該ポリエステル樹脂の原料である多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられ、エチレングリコール、ネオペンチレングリコールが好ましい。
更に該ポリエステル樹脂の原料である環状エステルとしては、カプロラクトン、ポリグリコリド、ポリラクチド等が挙げられ、カプロラクトンが好ましい。
本発明において、ポリエステル樹脂として具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリネオペンチレンテレフタレート等を使用することができ、特に、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１１】
前記ポリエステル樹脂のＴｇは重要であり、３０〜５０℃であることが好ましい。Ｔｇが３０℃未満のポリエステル樹脂を用いた場合、転写画像に尾引きが発生したり、高温保管時の保護層への転移、転写画像の耐性の低下が起こる場合である。また、Ｔｇが５０℃を超えるポリエステル樹脂を用いた場合、受容体への定着が十分でなく、転写に高エネルギーが必要となり熱感度が劣る。
更に、該ポリエステル樹脂の数平均分子量も重量であり、１５０００〜２００００であることが好ましい。数平均分子量が１５０００未満であると転写画像の耐摩耗性などの耐性が低下し、数平均分子量が２００００を超えると転写性が低下し、鮮明な画像が得られなくなる。
【００１２】
本発明で用いるジフェニルスルホン誘導体は、ベンゼン環に置換基を有するものであり、該置換基としては、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、アラルキル基等が挙げられ、該ジフェニルスルホン誘導体としては種々のものを使用することができる。なかでも、融点が７０℃から１７０℃のものが良好である。融点が高い場合、転写性がやや劣り、融点が低い場合、転写画像の耐熱性が劣る。このような点から、好ましいジフェニルスルホン誘導体としては、下記表１の構造式（ａ）〜（ｆ）のジフェニルスルホン誘導体が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１３】
【表１】

【００１４】
該ポリエステル樹脂と該ジフェニルスルホン誘導体の二つのインク層主剤は、要求される耐性、印字特性に応じて適宜添加量を選択できるが、ポリエステル樹脂がインク層中の固形分重量割合の５０〜９０重量％含まれることが広範囲な受容体に対し好適である。インク層中のポリエステル樹脂が５０重量％未満の場合、受容体への定着が十分でなく、特にシャープエッジによる引っ掻きに弱いなどの耐性が劣る。一方、インク層中のポリエステル樹脂が９０重量％を越える場合、低平滑な受容体への転写画像にかすれが生じるなど転写が十分でなくなることがある。
【００１５】
本発明で用いられる着色剤としては、要求される色調などに応じ、カーボンブラック、有機顔料、無機顔料、又は各種染料から適当なものを選択して用いることができる。
【００１６】
本発明のインク層には熱転写性や解像度等の向上を目的に各種の添加物を添加してもよい。例えば、ワックス状の脂肪酸アミド、各種滑剤、パラフィンワックスのような合成ワックス類、キャンデリラワックスやカルナバワックス等の天然ワックス類、シリコーン油やパーフロロアルキルエーテル等のオイル類等の添加で熱転写性や解像度を向上させることができる。なお、この場合の滑剤にはリン酸エステル等のほか、シリコーン樹脂や四フッ化エチレン樹脂やフロロアルキルエーテル樹脂等の樹脂類、及び炭化ケイ素やシリカ等の無機滑剤も使用可能である。
【００１７】
次に剥離層は支持体に隣接して設けられる層であり、融点又は軟化点が７０〜１２０℃のワックスを主体とするものが好ましい。この層は熱印加時に支持体と熱転写層間の剥離性をよくするために設ける層であり、そのためサーマルヘッドによる熱印加で溶融して低粘度液体になるような成分で構成するのが望ましく、また加熱部分と非加熱部分の界面近くで層が容易に切るように層成分を調整するとよい。
【００１８】
該剥離層に使用されるワックスを具体的に例示すると、密ろう、鯨ろう、木ろう、米ぬかろう、カルナバワックス、キャンデリラワックス、モンタンワックス、等の天然ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタンワックス、酸化ワックス、オゾケライト、セレシン、エステルワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、マルガリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、フロイン酸、ベヘニン酸等の高級飽和脂肪酸、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級飽和一価アルコール、ソルビタンの脂肪族エステル等の高級エステル、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等の高級脂肪酸アミド等が挙げられる。
【００１９】
また剥離層に弾性力を持たせた熱転写記録媒体と被転写体との密着性をよくすることも可能であり、この目的を達成するために剥離層にイソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、等のゴム類が添加される。
このほか、剥離層の脱落防止のために接着性の強い樹脂類を該層に添加することも可能であり、このために添加される樹脂としてはエチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−エチルアクリレート共重合体等が好適である。
【００２０】
更に、支持体は、公知のフィルムや紙をそのまま使用すればよく、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ナイロン、ポリイミド等のように比較的耐熱性のよいプラスチックフィルム、セロハン、硫酸紙等が好ましく使用される。
【００２１】
また本発明の熱転写記録媒体には必要に応じて支持体の裏面に保護層を設けてもよい。保護層はサーマルヘッドによる熱印加時に支持体を高温から保護するための層であり、耐熱性の高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂のほか、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂も使用可能である。なお、保護層形成に好適な樹脂は、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等であり、これらの樹脂を薄膜状で使用すればよい。
また、保護層の設置によって支持体の耐熱性を著しく向上させることができるため、該層の設置によって従来は不適とされていた材料を支持体にすることも可能である。
【００２２】
支持体上への剥離層やインク層の設置は、ホットメルト塗布法、水性塗布法、有機溶剤を使用する塗布法等の公知の方法で行なうことができる。
【００２３】
このような塗工法で設けられる熱転写層は全体の厚みが０．５〜１０μｍ、好ましくは０．５〜５．０μｍであり、該熱転写層内でインク層厚は０．５〜５．０μｍ、好ましくは０．５〜３．０μｍ、剥離層厚は０．２〜２．０μｍ、好ましくは０．３〜１．５μｍとすればよい。
【００２４】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、ここでの部は固形分重量基準である。
【００２５】
各実施例及び各比較例において、支持体として４．５μｍ厚のポリエステルフィルムを用いた。この支持体側から順に、剥離層１．０μｍ厚そしてインク層１．０μｍ厚を各実施例、比較例の下記組成物をメチルエチルケトンを溶剤として溶解又は分散させた後塗布し、本発明及び比較用の熱転写記録媒体を作製した。
【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】
上記にて得られた実施例１〜４及び比較例１〜３の熱転写記録媒体について、以下の方法にて評価テストを行った。結果を表２に示す。なお、評価テストは転写画像について行ったが、受容体は裏面にのり付け処理されたラベル状の白ＰＥＴを使用し、下記の条件にてこれを印字したものをテストした。
（印字条件）
サーマルヘッド：部分グレーズ薄膜ヘッドタイプ（８ドット／ｍｍ）
プラテン圧：１５０ｇ／ｃｍ
熱転写記録媒体の引き剥がし角度：３０度
引き剥がしトルク値：２００ｇ
印字速度：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
【００３４】
評価した諸特性は以下の通りである。
１．画像形成状況
白ＰＥＴ（Ｂｅｋｋ平滑度２５０００秒）を被転写紙として用い、印加エネルギー２０ｍＪ／ｍｍ^２下での転写画像を下記の基準にて評価した。
○ 鮮明に転写されている。
× 不鮮明な印字となり、部分的に転写されていない。
２．熱感度
白ＰＥＴ（Ｂｅｋｋ平滑度２５０００秒）を被転写紙として用いた転写画像において、細線かすれの発生のない印加エネルギーの最小値を記録した。
３．耐摩耗性
白ＰＥＴ（Ｂｅｋｋ平滑度２５０００秒）を被転写紙として用い、印加エネルギー３０ｍＪ／ｍｍ^２下での転写画像を、約１ｔ／ｃｍ^２のステンレスエッジの対物で、３０ｃｍ／ｓｅｃのスピードでラブテストを行い、被転写紙面が露出するまでの回数を記録した。
【００３５】
【表２】

【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明の熱転写記録媒体によれば、支持体上に、或いはワックスを主成分とした剥離層を介して、着色剤を含むインク層を積層してなる転写層を有する熱転写記録媒体において、該インク層を着色剤とポリエステル樹脂とジフェニルスルホン誘導体を主成分として構成したことより、熱感度などの熱転写性能に優れ、高速印字が可能であり、かつ、こすれ等の耐性に優れた転写画像を得ることができると云う優れた作用効果を奏するものである。

Claims (3)

1. 支持体上に、熱溶融性インク層を直接又は剥離層を介して設けてなり、前記熱溶融性インク層が、着色剤、ポリエステル樹脂、及びジフェニルスルホン誘導体（但し、二塩基酸エステル化合物を除く）を主成分とすることを特徴とする熱転写記録媒体。
2. 前記熱溶融性インク層中のポリエステル樹脂のＴｇが、３０〜５０℃であることを特徴とする請求項１記載の熱転写記録媒体。
3. 前記熱溶融性インク中のポリエステル樹脂の数平均分子量が、１５０００〜２００００であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱転写記録媒体。